Источники бесперебойного питания: рынок, тренды, прогнозы и ИИ

По прогнозам аналитиков, рынок источников бесперебойного питания (ИБП) в ближайшее время будет расти от 7 до 15% в год. Это обусловлено расширением области применения ИБП. Сегодня они востребованы не только в сфере информационных технологий и телекоммуникаций, но и в других отраслях, таких как промышленность, медицина, ЖКХ и др. Мы пригласили экспертов НВП "Болид", компаний "Электрорешения" и "Абсолютные Решения" обсудить, каким должен быть современный высокотехнологичный ИБП, поговорить о трендах, рынке ИБП и о возможностях использования искусственного интеллекта в данном продукте.

Наблюдаете ли вы расширение области применения источников бесперебойного питания? Какие сферы их использования традиционны? Появились ли новые?

Любовь Емельянова, НВП "Болид"

Безусловно, в последнее время действительно наблюдается расширение области применения источников бесперебойного питания. Традиционно их использовали в центрах обработки данных, ИТ-сфере для защиты серверов и критически важных систем, а также в медицинских учреждениях, промышленной и финансовой сфере для обеспечения бесперебойной работы оборудования. Новые направления применения бесперебойного питания включают использование ИБП в умных домах для защиты систем автоматизации, в торговых точках для обеспечения непрерывности работы кассовых систем, а также в производственных и энергетических решениях для поддержки оборудования в случае перебоев с энергоснабжением. Кроме того, с ростом популярности электрических транспортных средств появилось дополнительное направление использования ИБП для зарядки и хранения энергии.

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Область применения ИБП расширяется, ранее они использовались в основном в сфере информационных технологий и для защиты критически важных систем, сейчас наблюдается значительное расширение области применения источников бесперебойного питания.

Этому способствует, например, массовое использование технологий IoT. Умные устройства и системы автоматизации в домах (умные термостаты, камеры безопасности и т.д.) требуют надежного источника питания, и ИБП начинают использоваться в таких сценариях. В связи с увеличением использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечные панели, ИБП начинают интегрироваться в системы хранения энергии для обеспечения бесперебойного электроснабжения.

Но традиционные сферы тоже никуда не делись, такие как:

• ИТ-структуры, ЦОД, телекоммуникация. ИБП широко используются для защиты серверов, сетевого оборудования, узлов оборудования связи, компьютерных систем от отключений электроэнергии и перепадов напряжения.
• Банковская сфера, торговля. наиболее критичные системы, такие как банкоматы и серверы, кассы, операционные залы, системы видеоконтроля и безопасности СКУД, также требуют надежного электропитания.
• Медицина. ИБП обеспечивает надежную работу наиболее критичного медицинского и лабораторного оборудования.
• Промышленность и инфраструктура. ИБП защищают системы автоматизации и управления от сбоев.

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

Нет, не наблюдаю. Как и ранее, ИБП традиционно используются в разных областях промышленности: нефтегазовой, связи, ИТ и телекоммуникациях.

Опишите, каким должен быть современный высокотехнологичный ИБП. Перечислите основные конструктивные, технические и другие важные характеристики.

Любовь Емельянова, НВП "Болид"

Современный высокотехнологичный ИБП обязательно должен иметь возможность управления, а именно удаленного управления, мониторинга параметров и событий через веб-интерфейс или приложения на мобильных устройствах. Современный ИБП должен совмещать в себе компактность и легкость наряду с масштабируемостью. Небольшие размеры и вес прибора, обеспечиваемый зачастую использованием литиевых аккумуляторных батарей, а также их замена без выключения всей системы и без отключения работы ИБП. Конечно, качество компонентов, уровень контроля на всех этапах производства, поддержка необходимых стандартов в совокупности делают свое дело, а именно современный высокотехнологичный ИБП.

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Современный высокотехнологичный источник бесперебойного питания (ИБП) должен соответствовать ряду требований, обеспечивающих надежность, энергоэффективность, гибкость и интеллектуальное управление.

Это ИБП:

• двойного преобразования;
• с гибридным режимом работы (Smart Active, Eco Mode);
• с высоким КПД – более 96%;
• с возможностью поддержки литий-ионных (LiFePO4) батарей;
• с широким диапазоном входного напряжения (90–300 В без перехода на батарею);
• с горячей заменой АКБ;
• с возможностью масштабируемости времени автономии;
• с возможностью прогнозирования времени автономной работы на основе текущей нагрузки и состояния батарей;
• с цифровым сенсорным дисплеем и дружественным интерфейсом;
• с возможностью удаленного мониторинга (SNMP, Wi-Fi, Ethernet, облачные сервисы);
• с возможностью интеграции с системами управления (BMS, DCIM) – поддержкой Modbus, CAN, RS-485;
• с функцией автоматического выключения серверов, управления генератором;
• в идеале – модульный N+1;
• с тихой работой – уровень шума < 40 дБ.

Такой ИБП должен сочетать высокую надежность, интеллектуальное управление, масштабируемость и энергоэффективность.

Ключевые тренды – переход на литий-ионные батареи, модульность, интеграция с IoT и облачными сервисами, а также минимизация потерь энергии.

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

Основные характеристики ИБП должны соответствовать их сфере применения. Другими словами, не нужно пытаться унифицировать характеристики ИБП, а необходимо подстраивать их к конкретной области применения. Соответственно, в зависимости от сферы применения ИБП будут различаться и его характеристики.

Нужно ли закрепить на нормативном уровне перечень неисправностей ИБП (в том числе встроенных АКБ), которые должны сопровождаться миганием светового индикатора, работой звукового сигнализатора, одновременным миганием светового индикатора и работой звукового сигнализатора?

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Введение нормативного регулирования перечня неисправностей ИБП с обязательным указанием типа оповещения (световая индикация, звуковой сигнал или их комбинация) – разумная инициатива, но ее необходимость зависит от сферы применения ИБП. Четкие правила оповещения помогут пользователям оперативно реагировать на критические неисправности (например, перегрев, КЗ, выход батареи из строя). Особенно важно это для медицинского, промышленного и телекоммуникационного оборудования, где отказ ИБП может привести к серьезным последствиям.
Сейчас производители используют разные стандарты индикации, что вызывает путаницу. Норматив позволит избежать ситуаций, когда мигающий светодиод трактуется как "все в порядке" у одного бренда и как "авария" у другого.

Многие стандарты (например, IEC 62040 для ИБП) уже регламентируют работу сигнализаторов, но не всегда детализируют типы неисправностей. Логично дополнить их конкретным перечнем.

Например:

1. Критические (звук + свет):

• перегрев ИБП или АКБ;
• короткое замыкание в цепи;
• выход из строя батареи (вздутие, потеря емкости);
• перегрузка или аварийный байпас.

2. Важные (прерывистый звук или мигание):

• низкий заряд АКБ (менее 30%);
• нестабильное входное напряжение;
• потребность в обслуживании (замена батареи, чистка).

3. Информационные (только световая индикация):

• работа от батареи;
• подключение к сети;
• активный режим ECO.

Но при этом избыточная регламентация может усложнить разработку ИБП для малого бизнеса. Разные способы применения с возможностью отключения звуковой и световой сигнализации: например, в дата-центре звуковой сигнал важен, а в домашнем офисе – раздражает.

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

Прежде чем отвечать на данный вопрос, необходимо определиться с целями закрепления на нормативном уровне перечня неисправностей ИБП и батарей. Закрепление на нормативном уровне этого перечня ведет к дальнейшей унификации ИБП, что противоречит моему мнению по предыдущему вопросу.

Согласны ли вы, что при размещении световых индикаторов на лицевой панели ИБП их последовательность должна быть следующей: "СЕТЬ", "АКБ", "ВЫХОД"?

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Согласен, предложенная последовательность световых индикаторов "СЕТЬ" → "АКБ" → "ВЫХОД" логична и соответствует естественному потоку энергии в ИБП, но ее целесообразность зависит от принципа работы устройства и ожиданий пользователя. СЕТЬ (вход) → АКБ (резерв) → ВЫХОД (нагрузка) – отражает путь электричества через ИБП.

Пользователь видит цепочку: есть ли питание на входе, задействована ли батарея, подается ли питание на оборудование.

При сбое взгляд автоматически скользит слева направо:

• не светится "СЕТЬ" – проблема с входной сетью;
• светится "АКБ" – ИБП перешел на батарею;
• не светится "ВЫХОД" – отключен инвертор или неисправен.

Если стандартизировать последовательность, то предложенный вариант оптимален, но я бы еще добавил индикацию "БАЙПАС", а также ввел исключения для специализированных устройств и сделал бы эту последовательность все-таки не на уровне стандарта, а как рекомендацию.

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

Да, если мы говорим про европейский, а не ближневосточный рынок, на котором читают справа налево. Более разумное размещение – последовательно сверху вниз.

Российский рынок ИБП. Достаточно ли он насыщен продуктами, есть ли дефицит? Расскажите о трендах и прогнозах.

Любовь Емельянова, НВП "Болид"

Действительно, в последнее время российский рынок ИБП стал более насыщенным: наблюдается большое разнообразие ИБП различных классов, разных формфакторов, с существенной разницей в характеристиках.

После ухода с рынка крупных зарубежных компаний российские производители практически не оставили свободных ниш. Однако сохраняется дефицит инновационных качественных продуктов. Основные тренды направлены на увеличение спроса на ИБП с функцией удаленного мониторинга и управления нагрузкой. В ближайшее время продолжится рост рынка ИБП, потому что потребность в надежных источниках питания продолжает увеличиваться.

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Российский рынок источников бесперебойного питания в 2024 г. остается динамичным. В сегменте ИБП до 3 кВА наблюдается явное перенасыщение предложениями за счет китайских производителей, можно подобрать ИБП на любой вкус и цвет. А вот в трехфазном сегменте от 10 кВт наблюдается дефицит высоконадежных решений, особенно модульных. В сегменте модульных масштабируемых систем (N+1) спрос также превышает предложение. Наблюдается и нехватка решений с сертификатами ГОСТ Р, Росстандарта.

Основные тренды на 2025–2027 гг.:

• импортозамещение;
• переход на LiFePO4 (литий-железо-фосфатные АКБ);
• гибридные и "зеленые" ИБП (совмещение с солнечными панелями и генераторами, режимы энергосбережения (КПД до 99%);
• поддержка IoT, облачных платформ.

Прогнозы на 2025 г.:

• рост цен на 15–25% из-за логистических издержек;
• усиление локализации;
• развитие ВИЭ-гибридов – ИБП с поддержкой солнечных станций для удаленных объектов;
• ужесточение норм безопасности – новые ГОСТы для АКБ (пожаробезопасность, Li-ion).

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

С трендами все понятно – импортозамещение. А прогноз, исходя из текущей политической обстановки, не ясен.

ИБП с искусственным интеллектом (ИИ). Нужен ли такой продукт и что он будет из себя представлять? Возможно ли создание ИБП с ИИ, в какие сроки?

Любовь Емельянова, НВП "Болид"

В наш век, когда искусственный интеллект добрался во многие отрасти, электроэнергетика не стала исключением. Конечно, такой продукт, как ИБП с искусственным интеллектом, очень нужный и значимый продукт, который может быть применен для решения различных задач.

Одна из них – управление электросетью. ИИ позволит делать это дистанционно, прогнозировать пиковые нагрузки и контролировать потребление энергии. Это поможет уменьшить расходы и избежать проблем с перегрузкой сети. Другая задача – повышение энергоэффективности. ИИ способен анализировать большой объем данных, определять оптимальные параметры и требования в работе системы, что позволит уменьшить экологические риски, оптимизировать работу устройств и снизить количество потребляемой энергии. Помимо этого, такой ИБП способен отслеживать любые сбои и проблемы в работе систем, обнаруживать неполадку на начальной стадии. Он может адаптироваться к условиям эксплуатации, обладая функцией самообучения, что в дальнейшем приведет к автоматической диагностике сети и предсказанию им времени автономной работы.

Сроки внедрения ИИ в ИБП могут различаться, но есть прогнозы развития ИИ в энергетике. Например, ожидается, что к 2028 г. большинство критически важных энергообъектов будут иметь цифровые двойники – виртуальные копии, на которых ИИ сможет моделировать различные сценарии работы и аварийные ситуации, постоянно оптимизируя управление реальными системами.

Ожидается также, что в ближайшие два-три года произойдет переход от централизованных систем управления к распределенным, где несколько ИИ-агентов координируют свои действия для оптимизации работы энергосистемы.

Александр Кодинцев, Электрорешения (бренд EKF)

Думаю, что да, но не как массовый продукт, а как нишевое решение для критичной инфраструктуры (дата-центры, промышленность, медицина).

Ключевые задачи, которые должен решить ИИ в ИБП, это:

• прогнозирование отказов – анализ износа компонентов (АКБ, конденсаторов) на основе данных с датчиков; 
• оптимизация энергопотребления – адаптация режимов работы (например, переход в ECO Mode при стабильной сети);
• автоматическая диагностика – выявление аномалий (перегрев, скачки напряжения) без участия человека;
• интеграция с умными сетями – взаимодействие с генераторами, солнечными панелями и другими ИБП в системе.

При этом силовая часть, отвечающая за преобразование электроэнергии, не сильно изменится, изменения произойдут в аппаратно-программной части ИБП, отвечающей за сбор, анализ информации и управление ИБП.

Мне видится, что аппаратная часть ИБП с ИИ должна состоять из:

• мощного микроконтроллера (например, на базе NVIDIA Jetson);
• датчиков (температура, вибрация, ток утечки АКБ, конденсаторов, скорости вращения вентиляторов и т.п.);
• облачного модуля связи (передача данных для анализа).

Программная часть должна включать:

• нейросеть для анализа данных;
• предиктивную аналитику (оценка остаточного ресурса батарей, конденсаторов, вентиляторов, блоков питания и т.п.);
• возможность управления нагрузкой (например, приоритизация нагрузок при отключении энергии).

При этом ИИ должен быть локальным, работать без облака (из-за задержек и требований к безопасности). Вопрос по срокам внедрения и появления таких ИБП остается открытым, эксперты прогнозируют 2027 г., прототипы уже есть.

Игорь Завалин, Абсолютные Решения

Я пока не представляю себе, зачем ИБП искусственный интеллект. Смысл ИИ в том, чтобы он был способен самообучаться в процессе своей деятельности. Непонятно, чему ИБП с ИИ должен обучаться в процессе работы. Кроме того, если пофантазировать, то ИИ можно использовать в целях диагностики внутреннего состояния ИБП.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2025

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>